[实用新型]散热底板、散热元件及IGBT模组有效

专利信息
申请号: 201820954887.1 申请日: 2018-06-20
公开(公告)号: CN208385394U 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 宫清;吴波;徐强;刘成臣 申请(专利权)人: 比亚迪股份有限公司
主分类号: H01L23/367 分类号: H01L23/367;H01L23/373;H01L29/739
代理公司: 北京英创嘉友知识产权代理事务所(普通合伙) 11447 代理人: 耿超;王浩然
地址: 518118 广东省*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 散热柱 焊接区 金属镍层 主表面 包覆 散热底板 铝碳化硅板 非焊接区 散热元件 焊接 覆铜陶瓷基板 延长使用寿命 线膨胀系数 性能稳定性 模块封装 散热性能 相对设置 直接焊接 热导率
【权利要求书】:

1.一种散热底板,其特征在于,该散热底板包括铝碳化硅板和散热柱,所述铝碳化硅板具有相对设置的第一主表面和第二主表面,所述铝碳化硅板的表面由位于所述第一主表面的散热柱焊接区、位于所述第二主表面的覆铜陶瓷基板焊接区和非焊接区组成;所述散热柱焊接于所述散热柱焊接区,至少所述非焊接区上包覆有第一金属镍层,所述散热柱焊接区上包覆或不包覆有所述第一金属镍层;

在所述散热柱焊接区上包覆有所述第一金属镍层的情况下,所述散热柱焊接于所述散热柱焊接区的所述第一金属镍层上;在所述散热柱焊接区不包覆有所述第一金属镍层的情况下,所述散热柱直接焊接于所述第一主表面上;所述第一金属镍层的厚度为4~20μm。

2.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述散热柱为金属铜散热柱或铜合金散热柱。

3.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述散热柱形成为圆柱体或圆台体,所述散热柱的轴向与所述铝碳化硅板的第一主表面垂直,且所述散热柱的一端与所述铝碳化硅板焊接、另一端为自由端。

4.根据权利要求3所述的散热底板,其特征在于,所述散热柱的直径为1~6mm、轴向高度为3~10mm,所述散热柱的拔模角为0°~5°。

5.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,该散热底板包括多个平行间隔设置的所述散热柱,相邻两个所述散热柱的距离为2.5~15mm。

6.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述散热柱的表面包括焊接面和所述焊接面以外的非焊接面,至少所述非焊接面上包覆有第二金属镍层,所述焊接面上包覆或不包覆有所述第二金属镍层;

在所述焊接面上包覆有所述第二金属镍层的情况下,所述散热柱焊接区与所述焊接面之间还具有所述第二金属镍层,在所述焊接面不包覆有所述第二金属镍层的情况下,所述散热柱焊接区直接与所述焊接面焊接连接。

7.根据权利要求6所述的散热底板,其特征在于,所述第二金属镍层的厚度为2~20μm。

8.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述散热底板还包括第三金属镍层,所述第三金属镍层包裹所述散热底板的所有表面。

9.根据权利要求8所述的散热底板,其特征在于,所述第三金属镍层的厚度为2~20μm。

10.根据权利要求1所述的散热底板,其特征在于,所述散热底板包括设置于所述散热柱与所述第一主表面之间的焊料层。

11.根据权利要求10所述的散热底板,其特征在于,所述焊料层包括铅基焊料层和/或无铅焊料层。

12.一种散热元件,其特征在于,该散热元件包括权利要求1~11中任意一项所述的散热底板。

13.根据权利要求12所述的散热元件,其特征在于,该散热元件还包括覆铜陶瓷基板,所述覆铜陶瓷基板贴合地焊接于所述覆铜陶瓷基板焊接区。

14.根据权利要求13所述的散热元件,其特征在于,所述覆铜陶瓷基板包括陶瓷绝缘板,所述陶瓷绝缘板具有相对设置的第一表面和第二表面,所述陶瓷绝缘板的第一表面和第二表面分别设有厚度不等的第一铜层和第二铜层,所述第一铜层贴合地焊接于所述覆铜陶瓷基板焊接区。

15.根据权利要求14所述的散热元件,其特征在于,所述第一铜层和第二铜层的厚度之比为(0.5~0.9):1,所述第二铜层的厚度为0.1~0.5mm。

16.根据权利要求14所述的散热元件,其特征在于,所述陶瓷绝缘板为氧化铝板、氮化铝板和氮化硅板中的至少一种。

17.一种IGBT模组,其特征在于,该IGBT模组包括IGBT电路板和权利要求12~16中任意一项所述的散热元件。

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